e3a-Polytech 2022 MP Physique-chimie : sujet en PDF

Sujet de l'épreuve de Physique-chimie du Concours e3a-Polytech, France, session 2022, filière MP, en 4 heures. Thème : Étude d'un diapason et synthèse de l'ammoniac.

Lire le sujet 12 pages · sujet sans corrigé, reproduit sans retouche−+Télécharger le PDF (1,7 Mo)

Ce que traite le sujet, partie par partie

• Problème 1, partie I : étude de la réponse percussionnelle. Branche de diapason modélisée par un oscillateur masse-ressort amorti : équation différentielle, fréquence propre, facteur de qualité, pseudo-oscillations et estimations tirées d'un enregistrement.
  À revoir : Équations différentielles linéaires du second ordre
• Problème 1, partie II : génération du champ excitateur. Champ magnétique d'un solénoïde infini par les symétries et le théorème d'Ampère, équations de Maxwell et champ électrique induit en régime variable.
• Problème 1, partie III : interaction entre le champ excitateur et une branche du diapason. Conducteur parfait, champ réfléchi obtenu par la relation de passage, champ magnétique total près de l'interface, force exercée sur la branche et choix de la fréquence d'excitation.
• Problème 1, partie IV : fabrication de la source de courant et résultats expérimentaux. Oscillateur de relaxation à tube à décharge et condensateur : conditions d'allumage et d'extinction, période, allure de la tension, puis exploitation de mesures en régime forcé pour estimer la fréquence propre et le facteur de qualité.
  À revoir : Régimes transitoires, Régime sinusoïdal forcé
• Problème 2 : synthèse de l'ammoniac. Schéma de Lewis de l'ammoniac, structures électroniques du fer et de ses ions, masse volumique du fer cubique centré, puis constante d'équilibre, variance et déplacement de l'équilibre avec la pression et la température.
  À revoir : Premier principe appliqué aux transformations physico-chimiques : grandeurs standard de réaction et effets thermiques, Second principe : enthalpie libre, potentiel chimique et équilibre chimique, Optimisation d'un procédé : facteurs d'équilibre et déplacement d'équilibre

Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet

• Équations différentielles linéaires du second ordre
• Régimes transitoires
• Régime sinusoïdal forcé
• Premier principe appliqué aux transformations physico-chimiques : grandeurs standard de réaction et effets thermiques
• Second principe : enthalpie libre, potentiel chimique et équilibre chimique
• Optimisation d'un procédé : facteurs d'équilibre et déplacement d'équilibre

Chaque chapitre a son cours, ses méthodes, ses pièges et des exercices corrigés. L'essai gratuit donne accès aux chapitres offerts de ta filière.